NiCu alloy nanoparticles encapsulated in nitrogen-doped carbon nanotubes for highly efficient acidic hydrogen evolution reaction

合金 纳米颗粒 材料科学 碳纳米管 碳纤维 氮气 兴奋剂 纳米技术 化学工程 化学 冶金 有机化学 复合材料 工程类 复合数 光电子学
作者
Shuang Ma,Xiangxiang Wang,Xu Zhang,Jingjing Sun,Heng Zhang,Changdong Chen,Yong-Jun Han,Ming La,Xiangqian Li
出处
期刊:Inorganic Chemistry Communications [Elsevier BV]
卷期号:180: 114981-114981 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.inoche.2025.114981
摘要

The use of low-cost non-precious metals to replace platinum as electrocatalysts for the hydrogen evolution reaction (HER) holds great potential, but their efficiency and stability still face challenges. Here, we report a nitrogen-doped carbon nanotube (NCNT) supported NiCu-x (x = 0.5, 1, 2) electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) under acidic conditions. By optimizing the atomic molar ratio of Ni/Cu alloy nanoparticles, the optimal NiCu-1 catalyst was obtained, featuring a thin carbon shell and uniformly distributed alloy nanoparticles, and exhibiting outstanding HER activity. The NiCu-1 catalyst requires only 42 mV overpotential to achieve a current density of 10 mA/cm 2 . Its high electrochemical active surface area and low electron transfer resistance contribute to enhanced HER catalytic performance. Furthermore, the 40 h current density stability test demonstrates excellent durability of the catalyst. DFT calculations indicate that the optimized bimetallic composition and structure significantly enhance the electron transfer rate. The approach proposed in this work provides a new strategy for developing efficient, stable, and cost-effective materials for sustainable energy conversion systems. • NiCu-1 catalyst achieves 42 mV overpotential at 10 mA/cm 2 , rivaling Pt/C in acidic HER. • Excellent stability over 40 h demonstrates durability for long-term applications. • DFT reveals enhanced electron transfer via optimized NiCu alloy and N-doped carbon support. • Cost-effective, non-precious metal catalyst advances sustainable hydrogen energy systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
lee完成签到,获得积分10
刚刚
CR完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
baiye发布了新的文献求助10
1秒前
微笑发布了新的文献求助10
1秒前
阳光的博超完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
kkkkkboat完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
冷艳的班应助研友_ZGDEG8采纳,获得50
2秒前
蓝胖子完成签到,获得积分10
3秒前
张宁宁发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
甜甜元槐发布了新的文献求助10
3秒前
Recreat发布了新的文献求助10
3秒前
aa发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
oldblack完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
华仔应助十二采纳,获得10
5秒前
陈陈发布了新的文献求助10
5秒前
许文静完成签到,获得积分10
5秒前
呆呆发布了新的文献求助10
5秒前
leze8完成签到,获得积分10
5秒前
自由沧海发布了新的文献求助10
5秒前
称心芷天完成签到,获得积分10
5秒前
阿不卡巴发布了新的文献求助10
6秒前
谨慎建辉发布了新的文献求助10
6秒前
huanghuang发布了新的文献求助10
7秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
Dynamische Polarisation von H-1 und B-11 in (CH-3)-3NBH-3 500
CLSI M07 2024 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7248400
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8871292
关于积分的说明 18717124
捐赠科研通 6927492
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3198354
关于科研通互助平台的介绍 2373945
邀请新用户注册赠送积分活动 2173109